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850 CAPÍTULO 18 Electroquímica

El procedimiento para el hidrógeno es similar. Para simplifi car, se combinan los prime-
ros dos pasos para calcular el número de moles de H 2 generado:

1 mol e 2 1 mol H 2
4
3.37 3 10 C 3 3 2 5 0.175 mol H 2
96 500 C 2 mol e
El volumen de 0.175 moles de H 2 a TPE está dado por

nRT
V 5
P
(0.175 mol)(0.0821 L ? atm/K ? mol)(273 K)
5
1 atm
5 3.92 L

Verifi cación Observe que el volumen de H 2 es el doble del volumen de O 2 (vea la fi gura
18.18), que es lo que se esperaría de acuerdo con la ley de Avogadro (a la misma temperatu-
ra e igual presión, el volumen es directamente proporcional al número de moles de los
Problema similar: 18.51. gases).
Ejercicio de práctica Se hace pasar una corriente constante a través de una celda
5
electrolítica que contiene MgCl 2 fundido durante 18 horas. Si se obtienen 4.8 3 10 g de
Cl 2 , ¿cuál es la corriente en amperes?

Ecuaciones básicas

(18.1)
E° celda 5 E° cátodo 2 E° ánodo Calcula la fem estándar de una celda galvánica.
(18.2) Relaciona el cambio de energía libre con la fem de la celda.
¢G 52nFE celda
¢G° 52nFE° celda 1 ( ) 3 . 8 Relaciona el cambio de energía libre estándar con la fem
estándar de la celda.
0.0257 V
E° celda 5 ln K 1 ( ) 5 . 8 Relaciona la fem estándar de la celda con la constante de
n
equilibrio.
0.0592 V
E° celda 5 log K 1 ( ) 6 . 8 Relaciona la fem estándar de la celda con la constante de
n
equilibrio.
0.0257 V
E 5 E° 2 ln Q ( 1 ) 8 . 8 Relaciona la fem de la celda con las concentraciones bajo
n
condiciones de estado no estándar.
0.0592 V
E 5 E° 2 log Q 1( ) 9 . 8 Relaciona la fem de la celda con las concentraciones bajo
n
condiciones de estado no estándar.

Resumen de conceptos

1. Las reacciones redox implican la transferencia de electro- cátodo, respectivamente, y los electrones fl uyen a través de
nes. Las ecuaciones que representan los procesos redox se un circuito externo.
balancean con el método del ion-electrón. 4. Las dos partes de una celda galvánica son las semiceldas, y
2. Todas las reacciones electroquímicas implican la transfe- las reacciones en los electrodos son las reacciones de semi-
rencia de electrones y, por lo tanto, son reacciones redox. celda. Un puente salino permite el fl ujo de iones entre las
3. En una celda galvánica se produce electricidad gracias a semiceldas.
una reacción química espontánea. La oxidación y la reduc- 5. La fuerza electromotriz (fem) de una celda es la diferencia
ción se llevan a cabo por separado en el ánodo y en el de voltaje entre los dos electrodos. En el circuito externo,